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设计模式之享元模式——初学

1、引言

一些大型的博客网站、电子商务网站，里面每一个博客或者商家都可以理解为一个小的网站，他们是如何做到的呢，如何实现同样的核心代码，不同的用户用有不同的效果，实现类型的网站得到复用而不是复制相同的代码呢？

那些博客网站、电子商务网站是利用用户ID的不同，来区别不同的用户，具体的数据和模板可以不同，但代码核心和数据库却是共享的。

假如很多项目到来时，他们需要的网站结构 相似度很高 ，而且都 不是那种高访问量的网站 ，如果分成多个虚拟空间来处理，相当于一个相同网站的实例对象很多，这是造成服务器的大量资源浪费，当然更实际的其实是钞票的浪费，如果整合到一个网站中，共享其相关的代码和数据，那么对于硬盘、内存、CPU、数据库空间等服务器资源都可以达到共享，减少服务器资源，而对于代码，由于是一份实例，维护和扩展都更加容易。

好像很不错的样子，我也这么觉得，那我们就一起来了解一下，如何做到共享一份实例吧。

2、定义：

享元模式(Flyweight),运用共享技术有效地支持大量细粒度的对象。

3、UML（结构图）

设计模式之享元模式——初学

类解析：

FlyWeightFactory:一个共享工厂，用来创建并管理Flyweight对象。它主要是用来确保合理地共享Flyweight，当用户请求一个Flyweight是，FlyweightFactory对象提供一个已创建得实例或者创建一个（如果不存在的话）
Flyweight：所有具体享元类的超类或接口，通过这个接口，Flyweight可以接受并作用于外部状态，
ConcreteFlyweight：继承Flyweight超类或实现Flyweight接口，并为内部状态增加存储空间
UnsharedConcreteFlyweight：指那些不需要共享的Flyweight。因为Flyweight接口共享成为可能，但它不强制要求共享。

4、实践

网站共享代码

package com.zcr.flyweight; //享元设计模式实现 //网站抽象类 public abstract class WebSite {  public abstract void Use(); }

package com.zcr.flyweight; //具体的网站类 public class ConcreteWebSite extends WebSite {  private String name = "";    public ConcreteWebSite(String name)  {   this.name = name;  }    @Override  public void Use()  {   System.out.println("网站分类："+name);  } }

package com.zcr.flyweight; import java.util.Hashtable; //网站工厂 public class WebsiteFactory {  private Hashtable<String,WebSite> flyweights = new Hashtable<String, WebSite>();    //获得网站分类  public WebSite GetWebSiteCategory(String key)  {   //判断是否存在这个对象，如果存在则直接返回，若不存在，则实例化它再返回   if(!flyweights.contains(key))   {    flyweights.put(key, new ConcreteWebSite(key));   }   return flyweights.get(key);  }    //获取网站分类的总数  public int GetWebSiteCount()  {   return flyweights.size();  } }

package com.zcr.flyweight; public class FlyweightTest {  public static void main(String[] args)  {   WebsiteFactory f = new WebsiteFactory();     WebSite fx = f.GetWebSiteCategory("产品展示");   fx.Use();     WebSite fy = f.GetWebSiteCategory("产品展示");   fy.Use();     WebSite fz = f.GetWebSiteCategory("产品展示");   fz.Use();     WebSite fl = f.GetWebSiteCategory("博客");   fl.Use();     WebSite fm = f.GetWebSiteCategory("博客");   fm.Use();     WebSite fn = f.GetWebSiteCategory("博客");   fn.Use();     System.out.println("网站分类总数为：" + f.GetWebSiteCount());  } }

结果：

设计模式之享元模式——初学

上面只实现了对象的共享，不管建立几个网站，是要是‘产品展示’都好是一样的的，只要是‘博客’也是完全相同的，但这样是有问题的，你给企业建立的网站不是一家企业，它们的数据不会相同，所以至少它们应该有不同的账号，那我们该怎么办呢？

概念：

内部状态：在享元内部并且不会随环境改变而改变的共享部分

外部状态：随环境改变而改变的、不可能共享的状态就是外部状态

享元模式可以避免大量非常相似类的开销，在程序设计中，有时需哟生成大量细粒度的类实例来表示数据，如果能发现这些实例除了几个参数外基本上都是相同的，有时就能够大幅度的减少需要实例化类的数量。如果能把那些参数移到类实例的外面，在方法调用时将它们传进来，就可以通过共享大幅度地减少单个实例的数目。也就是说，享元模式Flyweight执行时所需要的状态有内部的也有外部的，内部状态存储于ConcreteFlyweight对象之中，而外部对象则应该考虑由客户端对象存储或计算，当调用Flyweight对象的操作时，将该状态传递给它。

应用场景

如果一个应用程序使用了大量的对象，而大量的这些对象造成了很大的存储开销时就应该考虑使用；还有就是对象的大多数状态可以外部状态，如果删除对象的外部状态，那么可以用相对较少的共享对象取代很多组对象，此时可以考虑使用享元模式。

java的String就是采用了这种方式。

package com.zcr.flyweight2; public class User {  private String name;  public User(String name)  {   this.name = name;  }  public String getName()  {   return name;  }  public void setName(String name)  {   this.name = name;  } }

package com.zcr.flyweight2;  //享元设计模式实现  //网站抽象类 public abstract class WebSite {     //“使用”方法需要传递“用户”对象     public abstract void Use(User user); }

package com.zcr.flyweight2; //具体的网站类 public class ConcreteWebSite extends WebSite {  private String name = "";  public ConcreteWebSite(String name)  {   this.name = name;  }  @Override  public void Use(User user)  {   System.out.println("网站分类："+name+"用户名："+user.getName());  } }

package com.zcr.flyweight2; import java.util.Hashtable; //网站工厂 public class WebsiteFactory {  private Hashtable<String,WebSite> flyweights = new Hashtable<String, WebSite>();  //获得网站分类  public WebSite GetWebSiteCategory(String key)  {   //判断是否存在这个对象，如果存在则直接返回，若不存在，则实例化它再返回   if(!flyweights.contains(key))   {    flyweights.put(key, new ConcreteWebSite(key));   }   return flyweights.get(key);  }  //获取网站分类的总数  public int GetWebSiteCount()  {   return flyweights.size();  } }

package com.zcr.flyweight2; public class FlyweightTest {  public static void main(String[] args)  {   WebsiteFactory f = new WebsiteFactory();   WebSite fx = f.GetWebSiteCategory("产品展示");   fx.Use(new User("小菜"));   WebSite fy = f.GetWebSiteCategory("产品展示");   fy.Use(new User("大烟笼"));   WebSite fz = f.GetWebSiteCategory("产品展示");   fz.Use(new User("大菜"));   WebSite fl = f.GetWebSiteCategory("博客");   fl.Use(new User("老顽童"));   WebSite fm = f.GetWebSiteCategory("博客");   fm.Use(new User("肥菜"));   WebSite fn = f.GetWebSiteCategory("博客");   fn.Use(new User("小小斌"));   System.out.println("网站分类总数为：" + f.GetWebSiteCount());  } }